不锈钢螺纹全天候呼吸阀

呼吸阀适用于丙烯睛和石油产品等易燃易爆物品的储罐顶部,它的作用一是当罐内液体物品的液面发生变化时及时排出或吸入适量的气体，以保

证缸内的压力控制在一定范围内，二是在正常工作条件下使石油产品的蒸汽或其它有毒气体不会扩散到大气中，三是当储罐区发生意外火灾时，

呼吸阀可以有效地防止火焰与罐内介质接触并且可以消除由于温度上升而引起的压力升高,保证储罐不会发生爆炸事故。目前国内已经投产的乙

烯装置中使用的呼吸阀都是从国外引进的其性能稳定可靠。但其中有些呼吸阀已经到了使用寿命期限,只好用国产呼吸阀替代,而国产呼吸阀的缺

点是不防火。此外国内有的储油罐区甚至不使用呼吸阀,只在油罐顶 部用一个弯管直接通入大气,这样油品蒸汽大量散发到大气中去,不仅浪费大

量石油产品,更重要的是使罐区空气中的油品分子含量大大增加,这就增加了意外火灾的危险性。因此研制和推广使用高性能呼吸阀是非常必要的。

呼吸阀的整体结构分析

目前,我国乙烯装置中使用的呼吸阀主要是日本、德国等几家公司生产的其工作原理基本一致。呼吸阀主要由吸气阀、呼气阀和防火器三大部分

组成,呼气阀实际上是一个安全阀,工作压力一般在2000pa左右；吸气阀是一个真空阀,工作压力一般在500pa左右。当罐内压力高于设定压力时，

呼气阀开启释放多余的介质,当储油罐内压力低于设定压力时,吸气阀自动开启吸人一定量空气。呼吸阀技术设计要点吸气阀也称为真空阀,由于要

求的密封压力很低,所以在阀瓣上的压差很低的情况下吸气阀瓣就要开启,以保证液体介质能够顺利地排出同时还必须保证当储罐内的低真空消失以

后，阀瓣必须能够迅速关闭,并保证在正常情况下储罐内石油产品的蒸汽或其它有毒气体不会漏出,所以阀瓣的动作灵活性和阀瓣密封面的密封性

就成为设计过程中要解决的主要问题。

阀座密封宽度计算

呼气阀瓣和吸气阀瓣一样,既要保证低真空工作性能又要保证低压工况条件下的密封性能,而且要保证石油产品蒸汽或其它有毒气体不外漏。

根据有关钢制密封而阀门必需密封比压公式,以公称通径DN200mm呼吸阀为例计算,如果密封面宽度取0.1mm,则密封比压为15.2MPa。此时要保

证密封的必需密封力Q=10.5KN,这时阀瓣上能提供的密封力'Q=阀瓣重力+压差力=1.25倍压差力=93.2N。

从以上计算可知Q<即阀瓣能够提供的力远远不能保证阀瓣密封,也就是说上述计算理论用于压差很低的呼吸阀密封性能计算时,不能简单地套

用必须根据不同的工况参数,不同的工作介质进行必要的试验研究才能保证低压自动阀门的工作性能。

根据介绍的阀座密封面宽度计算方法,阀座表面的必需密封比压不是固定的,其大小与阀座的材料和硬度、阀座的结构和形状、密封西粗糙度以及工

作介质等有关。根据呼吸阀工作压差很低的特点,针对大部分呼吸阀的工作介质都是石油产品蒸汽或是其它有毒气体的具体情况,我们在研制中通过

阀门密封面泄漏试验反复修改密封面的材料、结构、形状和粗糙度等参数,终于使呼吸阀的整机性能达到了动作灵活、密封可靠的目的,当阀瓣上的

压差达到设定压差时,阀瓣就可以有效地动作,当阀瓣上的压差低于设定压差时,阀瓣就能够保证有效地密封。

阀座的密封面宽度与书中介绍的计算公式所得到的结果基本一致。

导杆部分技术设计要点

导杆的作用是导向,即保证阀瓣准确无误地落到阀座的适当位置。由于阀瓣的工作压差很低,这就要求导杆部分的摩擦阻力必须相当小,以保证阀瓣能

及时开启和关闭,保证阀瓣在长时间不动作的情况下,一旦需要开启就能及时动作从而保证储罐的安全。这样对导杆部分的设计要求一是从材料和结构

两个方面保证最小的滑动摩擦力,二是对于任何特定的工作介质要保证相互接触的工作表面长时期保持光滑而不被腐蚀。呼气阀部分技术设计要求呼

气阀的工作原理相当于安全阀,所不同的是呼气阀的工作压差比较低工作灵敏度要求高,其设计过程类似于吸气阀的设计程序,材料和结构方面的性能要

求与吸气阀大致相同。

防火器部分技术设计要求

防火器的作用是当储罐区内发生意外火灾时,防止火焰通过呼吸阀蔓延到储罐内部,从而防止由于储罐温度的急剧上升而发生爆炸事故,对防火器的技

术要求首先是能够有效地阻止火焰的通过,在特定条件下储罐内不会有火焰出现,其次是防火器要有足够的过流面积,以保证在异常情况下能够卸放掉

储罐内的多余气体,保证储罐的安全。

储罐是储存石油产品和其它具有挥发性易燃易爆、有毒气体的液体物品,在储罐顶部安装呼吸阀能够有效地防止这些挥发性气体从储罐内逸出,从而可

以有效地控制储罐区内空气中易燃易爆气体分子的含量,消除火灾隐患同时可以减少石油产品的蒸发消耗。我们国内的呼吸阀生产水平还很落后,一是

密封性差,易燃易爆气体逸出量大,二是没有防火器部分。通过这次攻关掌握了呼吸阀的设计和制造技术,大大缩小了国产呼吸阀与国外产品在性能上的

差距,为推动我国阀门行业技术进步起到了一定的作用。